15/04/2002
מדע / כיצד "יודעים" תאי מערכת החיסון להגיע אל רקמה פגועה
מאת מרית סלוין
התהליך שבו תא חיסון משתחל מכלי הדם אל הרקמה הפגועה-איור
בכל דקה נודדים בזרם הדם מיליוני תאי מערכת החיסון במטרה להחיש עזרה לרקמות נזקקות. התאים "יודעים" היטב לאן עליהם להגיע, על פי סימני מצוקה שמשדרת הרקמה. כשיש תגובה אלרגית, למשל, חשים למקום תאי מערכת החיסון הפעילים במצבי אלרגיה; בשעת זיהום נודדים למקום תאים אחרים של מערכת החיסון המשתתפים בתגובה הדלקתית. כל אוכלוסיית תאים מגויסת באמצעות אותות העוברים מהרקמה אל כלי הדם ומוצגים על פני הדופן הפנימית שלהם.
אלה הן מולקולות איתות ייחודיות המתפקדות כ"סימני עצירה". המנגנון כולו בנוי כך שהוא מבטיח שהתא הנכון ייצא למשימה הנכונה בזמן הנכון ובמקום הנכון.
סימני העצירה מורכבים מכמה אותות. האות הראשון גורם לתא להיתפס בדופן כלי הדם ולהתחיל להתגלגל על פניו. בעקבות האות השני התאים נעצרים ונדבקים לדופן כלי הדם. בשלב הבא התאים נפרשים, נעשים שטוחים ונצמדים לדופן כלי הדם, ובהמשך הם נדחפים בין תאי הדופן ומסתננים דרכם אל מחוץ לכלי הדם אל עבר הרקמה. בכל שלב התאים יכולים "להתחרט", וזאת אם אין הם חשים באות הבא. במקרים כאלה הם יכולים להינתק ולהמשיך בדרכם.
ד"ר רונן אלון מהמחלקה לאימונולוגיה במכון ויצמן חוקר את הדינמיקה של נדידת התאים מזרם הדם אל רקמות היעד ואת האותות המעורבים בנדידה זו. במחקר שהתפרסם בכתב העת ","Nature Immunology ובעלון הקרן הלאומית למדע שהופיע בימים אלה, הוא מראה כי תאי מערכת החיסון "משוחחים" עם מולקולות ייחודיות בשם כימוקינים המצויות בתאי הרקמה הסמוכה לכלי הדם. כאשר ישנו אירוע הדורש התערבות מערכת החיסון, יוצאות מולקולות הכימוקינים מתוך תאי הרקמה, חודרות אל תאי דופן כלי הדם מציגות את עצמן על קרומי התאים הפונים אל תוך כלי הדם. אלון היה הראשון שהראה כי מולקולות הכימוקינים הן סימני העצירה, ואליהן נצמדים תאי מערכת החיסון הנעים בזרם הדם עד להשתחלותם אל עבר הרקמה. עד אז חשבו כי מה שמנווט את תאי מערכת החיסון אל עבר הרקמה הוא מפל הריכוזים של חומרי הדלקת המופרשים ממנה. תאי מערכת החיסון נעים, כך סברו, אל עבר הריכוז הגבוה.
בשעה שתאי מערכת החיסון עסוקים בחדירה אל רקמה פגועה, הם חשופים לכוח שמפעילה עליהם זרימת הדם. כוח הזרימה מאיים לנתק אותם מאחיזתם בדופן כלי הדם ולסחוף אותם עם הזרם. עד לאחרונה חשבו מדענים שזרימת הדם מיועדת לנתק את התאים שלא התקשרו היטב, וכך היא מבטיחה שמתוך מכלול התאים יישארו רק התאים שנועדו לנדוד אל רקמת היעד.
מחקריו של אלון מצביעים על תופעה אחרת. כוח הזרימה, כך מצא, הוא מרכיב חיוני בחדירת התאים מזרם הדם אל תוך הרקמה. אלון, יחד עם תלמיד המחקר גיא צינמון וד"ר ורה שינדר, פיתחו לצורך המחקר תא זרימה המדמה כלי דם, שהמשטח הפנימי שלו מצופה בתאי אנדותל – אותם תאים המצפים את דופן כלי הדם. באמצעות תא הזרימה מחקים החוקרים מצבים שונים, כמו דלקת או אלרגיה, שתאי מערכת החיסון נתקלים בהם בזמן נדידתם במחזור הדם, וחוקרים אותם בזמן אמת. את זאת הם עושים על ידי טיפול בתאי האנדותל שבתא הזרימה בהרכבים שונים של כימוקינים המייצגים סימני עצירה שונים. "אנחנו בונים על האנדותל מעין 'מדרגות' עם הרכבים מולקולריים שונים ובודקים את התגובה שנוצרת עם מעבר של תאי מערכת החיסון, שהפרדנו וסימנו על פי תפקידם, בתוך תא הזרימה. כל תא של מערכת החיסון אנחנו מלווים ומקליטים מהרגע שהוא נכנס אל תא הזרימה ועד שהוא חודר אל תאי האנדותל", אומר אלון.
מה שהתברר מכך היה מפתיע. "רצינו בעצם לבדוק עד כמה מפריעה זרימת הדם למהלך החדירה של התאים אל תוך האנדותל", אומר אלון. "אבל התברר לנו כי כשיצרנו את ההרכב הנכון של הכימוקינים ונתנו לתאים לעבור מבלי להפעיל עליהם את כוח הזרימה, ראינו שהתאים שנכנסו לתא הזרימה התגלגלו ונעצרו, אבל אף תא לא הצליח לחדור את שכבת האנדותל".
אלון צילם את המסלול שעובר תא מערכת החיסון בתוך תא הזרימה, בנוכחות הכימוקינים המאותתים לו מה צריך להיות מסלול נדידתו. ללא זרימה, התאים נעצרים, נצמדים לכימוקינים, נפרשים על דופן כלי הדם, אבל נמנעים מלבצע את הצעד האחרון הקובע: הם אינם מסתננים דרך דופן כלי הדם אל הרקמות הסמוכות. במקום זה הם נותרים בתוך כלי הדם ולאחר זמן קצר מתנתקים וממשיכים בדרכם. מתוך הסרט מצאו החוקרים כי תהליך ההשתחלות של התאים דרך דופן כלי הדם בין שני תאי אנדותל נמשך דקה וחצי, כאשר קודם לו שלב הכנה של כמה דקות, שבהן תא החיסון חש בזרימה בזמן שהוא נצמד לכימוקינים שעל גבי תאי האנדותל.
החוקרים מצאו גם שההשתחלות דרך דופן כלי הדם מתרחשת בצורה אטומה לחלוטין שמונעת דליפת דם. "אנחנו חושבים שכתוצאה מהכוח המופעל על ידי זרימת הדם מופעלים הן בקרומי תאי החיסון והן בקרומי תאי האנדותל חישנים העושים אותם גמישים, וכשפעולה זו מתואמת בין התאים השכנים, התוצאה היא שחדירת התאים דרך הדופן מדויקת, מהירה, ולא מאפשרת דליפת נוזלי הדם", אומר אלון.
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~299443758~~~178&SiteName=hayadan
